Infinity – Hochleistungsfähige Tapes aus recycelten Carbonfasern für den Leichtbau

Am Anfang steht eine innovative Art der Pyrolyse, welche neben der Nutzung hochwertiger rCF zusätzlich erstmals ein stoffliches Recycling des erzeugten Pyrolyseöls ermöglicht.

Die durch das Verfahren gewonnenen Fasern werden nach der Trennung von Fasern und Matrix in einem modifizierten textilen Krempelprozess aufbereitet und in einem nachgeschalteten weiteren Prozess zu hochorientierten rCF-Tapes weiterverarbeitet.

Im Projekt Infinity betrachtete Wertschöpfungskette: Fasergewinnung durch Pyrolyse, Verarbeitung Tape, Fiberplacement und Funktionalisierung

Durch die Verwendung verschiedener Fiber-Placement-Technologien können diese hochorientierten rCF-Tapes lastpfadgerecht abgelegt werden, um so auch in anspruchsvollen Bereichen wie z.B. der Luft- und Raumfahrt Anwendung zu finden. Darüber hinaus kann mit dem rCF-Tape aufgrund seiner diskontinuierlichen Faserstruktur eine sehr hohe Drapierbarkeit bis hin zu einer Tiefziehfähigkeit / Fließfähigkeit erreicht werden und es besteht die Möglichkeit zur Realisierung enger Legeradien (Steering), die - nach heutigem Stand der Technik - mit unidirektionalen Materialien nicht möglich sind.

Im Direktspritzgussverfahren weden die rCF-Tapes zusätzlich funktionalisiert, indem recycelte Carbonfasern als Verstärkungsphase eingesetzt werden. Außerdem erhält das Bauteil durch die Anwendung des physikalischen Schäumens eine weitere Funktionalisierung.

So stellt dieses Material das denkbar hochwertigste Recycling-Ergebnis für CFK-Bauteile auf Faserebene dar und ist den gegenwärtig eingesetzten Verwertungsmethoden wie der Sondermüllverbrennung oder der Verwertung als klassische rC-Vliesstoffe weit überlegen.

Im Projekt »Infinity« wird das faserschonende Recyclingverfahren mittels eines thermoplastisch, strukturellem Bauteil aus dem Luftfahrtbereich dargestellt, anhand dessen auch die Materialsubstitution gezeigt werden kann.

Durch die Erstellung einer Ökobilanz werden zudem das CO₂-Einsparpotential  bei der Faser-Separation, bei der Herstellung des Bauteils und bei dessen Funktionalisierung aufgezeigt.  

Selbstverständlich ist das Verfahren nicht auf den Luftfahrtbereich limitiert, sondern wird explizit auf alle Leichtbaubranchen (Automobil-, Windkraft und Sportbereich) transferiert.